城市垃圾在水泥分解爐內(nèi)焚燒特性數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-06-29 02:33
隨著中國工業(yè)的快速發(fā)展,城市發(fā)展與城市垃圾的矛盾日益增大,如何應(yīng)對垃圾問題也就成了重中之重。傳統(tǒng)的填埋、焚燒和堆肥法并不能解決大量的城市垃圾堆積的問題,也很難達(dá)到日益嚴(yán)苛的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),水泥窯協(xié)同處理垃圾系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本文主要以某水泥廠3200t/d的水泥分解爐為原型,利用數(shù)值模擬的方法將城市生活垃圾所制成的垃圾衍生燃料(RDF)作為燃料送入水泥分解爐內(nèi)進(jìn)行協(xié)同處理,得到其在分解爐內(nèi)的燃燒特性。主要完成工作如下:(1)針對TTF型分解爐進(jìn)行1:1建模,并根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行模型的相應(yīng)簡化,利用Gambit軟件對簡化后的模型進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,局部非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格劃分,選取適當(dāng)?shù)腃FD數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)對分解爐內(nèi)湍流運(yùn)動、生料分解、燃料燃燒、NO生成等物理化學(xué)過程的數(shù)值模擬。(2)采用Fluent軟件對簡化后的分解爐模型進(jìn)行模擬計算,首先對原工況參數(shù)進(jìn)行模擬驗(yàn)證,以煤粉為燃料進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明分解爐內(nèi)速度分布合理,出口流速為23.55m/s;煤粉燃燒狀況良好,最高溫度出現(xiàn)在主燃室附近,出口溫度為1270K;各組分濃度均符合熱力學(xué)基本規(guī)律,出口處CaCO3質(zhì)量濃度為4.5%...
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
垃圾圍城的處境水泥窯協(xié)同處理生活垃圾[7]
1.2 城市生活垃圾問題1.2.1 城市生活垃圾處理現(xiàn)狀全球人口急速增長,國民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,城市化、工業(yè)化道路大刀闊斧的進(jìn)行,種種現(xiàn)代化的進(jìn)程改變了人們的生活方式和人口的消費(fèi)模式,隨之帶來的問題就是城市生活垃圾以驚人的速度擴(kuò)散整個世界[9]。目前,發(fā)達(dá)國家的城市生活垃圾排放高于發(fā)展中國家,因?yàn)槔呐欧帕咳Q于一個國家的經(jīng)濟(jì)和社會繁榮程度。據(jù)估計,未來幾十年,包括我國在內(nèi)的發(fā)展中國家和世界其他地區(qū)的城市生活垃圾排放量將趕上發(fā)達(dá)國家[10]。由于全球化的影響,發(fā)展中國家的人們逐漸適應(yīng)了發(fā)達(dá)國家的生活方式,產(chǎn)生了大量的垃圾。因此,城市垃圾排放量的上升主要是由于城市人口的飲食習(xí)慣、消費(fèi)模式和生活水平來決定的。在我國,處置這些棘手包袱的傳統(tǒng)方式主要有三種[11]:填埋、焚燒和堆肥,而對于這三者的選擇比例也有較大差別,大約有七成以上選擇填埋作為處置方案,約有兩成選擇焚燒方式,而堆肥的方式則較少,處理方式所占比例見圖 1-2。
圖 1-3 國外部分國家垃圾處理方式所占比例目前國內(nèi)外所使用的三種處理方式雖各有其優(yōu)點(diǎn),但相對的,這三種方式的弊端也很明顯。衛(wèi)生填埋法[12]以其快捷、高效、處理費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)在我國的垃圾處理方式中占據(jù)主導(dǎo)地位,但其所需的衛(wèi)生填埋場要占用較大面積,雖然處理費(fèi)用低但建造所需費(fèi)用大,且使用年限也僅有數(shù)十年,填埋所造成的二次污染也較為嚴(yán)重[13]。焚燒法[14, 15]的優(yōu)點(diǎn)是減量化效果顯著,可以將垃圾體積減少至最初的 5%-15%,缺點(diǎn)就是相對投資較高,焚燒時易產(chǎn)生二噁英、呋喃等有毒氣體
本文編號:3255540
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
垃圾圍城的處境水泥窯協(xié)同處理生活垃圾[7]
1.2 城市生活垃圾問題1.2.1 城市生活垃圾處理現(xiàn)狀全球人口急速增長,國民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,城市化、工業(yè)化道路大刀闊斧的進(jìn)行,種種現(xiàn)代化的進(jìn)程改變了人們的生活方式和人口的消費(fèi)模式,隨之帶來的問題就是城市生活垃圾以驚人的速度擴(kuò)散整個世界[9]。目前,發(fā)達(dá)國家的城市生活垃圾排放高于發(fā)展中國家,因?yàn)槔呐欧帕咳Q于一個國家的經(jīng)濟(jì)和社會繁榮程度。據(jù)估計,未來幾十年,包括我國在內(nèi)的發(fā)展中國家和世界其他地區(qū)的城市生活垃圾排放量將趕上發(fā)達(dá)國家[10]。由于全球化的影響,發(fā)展中國家的人們逐漸適應(yīng)了發(fā)達(dá)國家的生活方式,產(chǎn)生了大量的垃圾。因此,城市垃圾排放量的上升主要是由于城市人口的飲食習(xí)慣、消費(fèi)模式和生活水平來決定的。在我國,處置這些棘手包袱的傳統(tǒng)方式主要有三種[11]:填埋、焚燒和堆肥,而對于這三者的選擇比例也有較大差別,大約有七成以上選擇填埋作為處置方案,約有兩成選擇焚燒方式,而堆肥的方式則較少,處理方式所占比例見圖 1-2。
圖 1-3 國外部分國家垃圾處理方式所占比例目前國內(nèi)外所使用的三種處理方式雖各有其優(yōu)點(diǎn),但相對的,這三種方式的弊端也很明顯。衛(wèi)生填埋法[12]以其快捷、高效、處理費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)在我國的垃圾處理方式中占據(jù)主導(dǎo)地位,但其所需的衛(wèi)生填埋場要占用較大面積,雖然處理費(fèi)用低但建造所需費(fèi)用大,且使用年限也僅有數(shù)十年,填埋所造成的二次污染也較為嚴(yán)重[13]。焚燒法[14, 15]的優(yōu)點(diǎn)是減量化效果顯著,可以將垃圾體積減少至最初的 5%-15%,缺點(diǎn)就是相對投資較高,焚燒時易產(chǎn)生二噁英、呋喃等有毒氣體
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